TRABAJO 1

CDMA. Estándar para celulares CDMA (IS95)

Estándar para celulares CDMA (IS95)

El estándar IS95 ha sido definido por la TIA (Telecommuniations Industry Association) de Estados Unidos, y es compatible con el plan de frecuencias existente en los Estados Unidos para la telefonía celular análoga. Las bandas especificadas son 824 Mhz - 849 Mhz para reverse-link y 869 Mhz - 894 Mhz para forward-link. Los canales están separados por 45 Mhz. La velocidad máxima de usuario es de 9.6 Kb/s, y se ensancha a un canal de 1.2288 Mchip/s. El proceso en ensanche es diferente para cada enlace. En el forward-link los datos son codificados con un código convolucional (1/2), mezclados (interleaved), y se ensanchan con una secuencia de 64 bits (funciones de Walsh).

A cada móvil se le asigna una secuencia diferente. Se proporciona, además, un canal piloto (código) para que cada móvil pueda determinar cómo actuar con respecto a la base. Este canal tiene mayor potencia que todos los demás y proporciona una base coherente que usan los móviles para demodular el tráfico. También proporciona una referencia de tiempo para la correlación del código. En el reverse-link se utiliza otro esquema pues los datos pueden llegar a la base por caminos muy diferentes. Los datos son codificados con un código convolucional (1/3). después de mezclados, cada bloque de 6 bits se usa como un índice para identificar un código de Walsh. Finalmente se ensancha la señal utilizando códigos que son específicos del usuario y de la base.

El control de potencia se lleva a cabo en pasos de 1 dB, y puede ser de dos maneras: Una es tomar como referencia la potencia recibida de la estación base. La otra es recibir instrucciones de la base sobre el ajuste que se debe llevar a cabo. Finalmente, vale la pena anotar que la señal que se transmite se modula utilizando la técnica QPSK filtrado de la base al móvil y QPSK filtrado con un desplazamiento del móvil a la base

Desarrollo de una llamada

Cuando se enciende un móvil, éste conoce la frecuencia asignada para el servicio CDMA en el área local. Se sintoniza en dicha frecuencia y busca la señal piloto. Puede encontrar varias señales piloto provenientes de diferentes estaciones base, pero éstas pueden ser diferenciadas porque tienen diferentes desplazamientos de tiempo. El móvil selecciona la señal piloto más potente y establece referencias de tiempo y frecuencia a partir de ella. Una vez realizado este proceso de selección de la base, el móvil comienza a demodular con el código Walsh 32 que corresponde al canal de sincronización. El canal de sincronización contiene el valor futuro del registro de desplazamiento de código largo (42 bits). El móvil carga dicho valor en su registro y queda sincronizado con el tiempo de la estación base.

Adicionalmente se requiere que el móvil se registre en la base; de esta manera, ésta sabe que el móvil está disponible para recibir llamadas y cual es su ubicación. Cuando un móvil pasa de una zona a otra y no hay una llamada en curso, realiza un proceso de idle-state handoff. Cuando el usuario realiza una llamada, el móvil intenta contactar la estación base con un acceso de prueba. El código largo que se utiliza está basado en los parámetros de la celda. Si ocurre una colisión el móvil no recibe respuesta y espera un tiempo aleatorio antes de intentar de nuevo.

Al establecer contacto con la estación base, esta le asigna un canal de tráfico mediante un código Walsh. A partir de este momento el móvil cambia el código largo por uno basado en su número de serie. El código Walsh se utiliza en el forward-link, mientras que el código largo se utiliza en el reverse-link. Cuando un móvil comunicado con una base detecta otra señal piloto suficientemente potente, solicita un proceso de soft handoff. Al móvil se le asigna otro código de Walsh y otra temporización piloto. El móvil debe estar en capacidad de recibir ambas señales y combinarlas. Cuando la señal de la base original haya disminuido lo suficiente, el móvil solicita el fin del soft handoff.

Al finalizar una llamada, los canales se liberan. Cuando el móvil se apaga genera una señal registro de apagado que se envía a la base para indicar que ya no está disponible para llamadas.

El Sistema de Transmisión de Datos CDMA IS95-B esta siendo instalado en las redes de telefonía móvil digital de Telefónica Móviles. "Los paquetes de datos CDMA permitirán la entrega de una amplia gama de nuevos servicios que permitirán ofrecer un valor agregado a los clientes finales de Telefónica Moviles. Estos servicios se espera que cumplan un papel importante en la retención y lealtad del subscriptor

El sistema CDMA IS95-B provee una velocidad de envío de hasta 64 Kbps y permite que los operadores brinden a sus suscriptores un rápido acceso inalámbrico a la Internet, el Intranet y a cualquier aplicación contenida en ellos. Asimismo, soporta el Protocolo de Aplicación Inalámbrica (WAP), servicio de data que está siendo usado actualmente en teléfonos móviles.

La ventaja principal del sistema de transmisión de datos CDMA IS95-B es que ofrece una manera más eficaz de administrar el canal y recursos del sistema. El componente más importante de su arquitectura es la Unidad de Interworking (IWU), que permite interconectar a la red celular con la red IP y formar una red en conjunto. Con este sistema, el paquete de datos conserva el canal y los recursos del sistema, permitiéndoles a múltiples usuarios compartir los mismos canales. Esto es posible gracias a la facilidad de operar en dos estados: activo e inactivo. Cuando un dispositivo inalámbrico está en estado activo, se le asigna un canal de tráfico para transferir datos. Pero cuando no está enviando datos activamente, entra en el modo inactivo y libera el canal de tráfico mientras continúa manteniendo una conexión abierta y virtual a la red. Éste es un uso sumamente eficaz de la red inalámbrica que le permite al operador ofrecer su servicio a más clientes con la misma cantidad de equipo y costo.

Gráfica 1: CDMA IS95 CDMA 1XRTT CDMA

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